WiMAX測試挑戰重重 互通性整合為首要工作

2007-08-13
位居行動寬頻通訊中4G技術潛在選項之一的 WiMAX,在過去數個月中越來越受到矚目。舉例來說,在Sprint/Nextel和Clearwire定下策略後,北美對部署兩個全國性的行動式WiMAX網路也愈趨積極,而這項動作也被視為是通訊市場掀起戰火的狼煙。
一般認為,行動式WiMAX會受歡迎的原因之一,正是可以在無3G覆蓋範圍的地區,進行未開發區域部署;而幅員遼闊的北美走上這條路,也正證實了該地區業者看好WiMAX在偏遠地區的應用可行性。在Sprint/Nextel和Clearwire的行動之後,幾乎所有主要的網路設備製造商都陸續為行動式WiMAX發表了產品藍圖與計畫,也再次證實了行動式WiMAX的發展潛力。  

測試挑戰依舊在  

WiMAX是首創施行依據網際網路通訊協定進行封包交換之架構,而終止了電路交換電信傳統的行動技術。同時,它還將網路營運與處理大幅轉移至基地台中,儘可能地靠近終端裝置,以達成真正的行動4G通訊技術所需的輸出量和回應時間。這項方案雖然在部署、操作和測試方面相當迷人,但卻帶來一些挑戰。然而,新的測試方法和新一代的測試解決方案,以及可測試性規畫中的前瞻性作法,將是使WiMAX成功的必要條件。  

互通性頗為不足  

WiMAX論壇目前擁有約一千四百名會員,而認證的產品數卻只有二十八種,雖然這個數字預期將會在未來十二個月內增加至兩百項左右,但卻已成為WiMAX發展的絆腳石。根據了解,認證數量稀少的理由之一,在於互通性議題上遇到不少困難。而互通性是指廠商了解發布的標準,並有能力測試其產品,以確保符合這些標準。  

WiMAX系統測試中的一項關鍵挑戰,在於整體網路中大量的智慧處理,已經轉移到基地台之上,而「後端網路」區段中現在全部都採用IP架構。這改變了整個測試方法,現在測試的基礎變成支援IP架構應用程式的能力,而非支援傳統的電路交換基礎架構。  

可測試性受忽略  

由於互通性是WiMAX有效施行的關鍵,因此進行測試以確認符合WiMAX標準,並藉此確保互通性極為重要。在眾人逐漸注意到互通性不足帶來的問題以後,已經有不少廠商開始投入相關的運作。而要令人滿意地解決測試問題的唯一方法,就是基礎架構廠商在可測試性上投入更大的關注,以補足過去可測試性在IEEE建立的WiMAX標準中頗受忽略的缺憾。而這樣的測試,不但可以確保系統端的運作正常,同樣也讓終端用戶不會抱怨連連。  

由於實際的WiMAX通訊協定(IEEE 802.16e)只會在基地台和行動用戶終端裝置之間運作,因此測試通訊網路的傳統核心網路中心方式已被淘汰。觀察WiMAX通訊協定的唯一方法,就是在無線介面(R1)上,或是透過基地台上特有的R1測試埠進行量測。  

值得一提的是,有一項業界正在認真考慮的建議,就是將基地台的測試介面標準化。這可作為所有透過無線介面R1傳送之通訊訊號的「映射」(Mirror)埠,提供效率極高的工具,以相對低廉的成本存取必要的WiMAX資訊。  

這種配置與複雜度均大異其趣的連接埠確實存在,但是也只有在整個業界標準化之後才能建立。這個概念雖然一直到最近才被WiMAX論壇接受,不過,要讓WiMAX長期存續的決定性因素,也就是標準化的測試介面,已經可望在近期內實現。  

技術整合難度高  

由於WiMAX產業仍在初生階段,而業界的參與者暫處於參加「互通性測試會」的階段,透過讓不同廠商的設備協力運作,以查看其相容性與互通性,藉此完成相關標準和建立設備操作性。在2006年9月最初舉辦的此類行動式WiMAX活動中,即可看出業界面臨之挑戰的程度。  

雖然業界已經在上述問題的處理上下了很大的功夫,但種種跡象顯示,整個互通性的沉痾一日未解決,總有一天會成為燙手山芋。  

除了解決WiMAX環境中不同產品和設備的互通性問題,測試設備廠商還必須顧及與其他技術的整合全局。由於在電信產業中,網路絕不可能是孤島,因此WiMAX必須能夠與現有的固網或行動網路互通。  

作為多項服務網路的網路間服務程序,新興技術不僅要處理服務本身,還要處理複雜的控制程序,例如服務品質(QoS)、SLA、收費、計價、年齡驗證或與其他服務之間的協調。對於測試設備業界,這帶來了提供其他世代的多技術測試系統,在其基地台中心架構及所有現有的通訊網路標準中支援WiMAX技術的挑戰。  

從互通性測試到效能驗證  

相較於目前的3G基礎架構,WiMAX網路中所能提供的輸出量和回應時間,都會有大幅改善。這是因為幾項新的技術首次用於大規模的網路中。例如單一天線上多接收器和發送器的多重輸入多重輸出(MIMO)、能夠傳輸和接收焦點的動態適應技術--集中波束,或是干擾和QoS控制的傳輸次載波頻率選擇等,這些新的動態特性使得WiMAX Cell的實際效能評估十分複雜,需要新的測試方法。  

相較於早期3G出現的情況,WiMAX論壇已經往正確的方向邁出步伐,建立定義WiMAX測試設備特點、功能與效能的專屬工作小組--WiMAX論壇工作小組(State of the Art Test Equipment for WiMAX, STEG);反觀3G行動網路的標準化機構3GPP,僅將認證工作的焦點放在無線介面上,讓廠商只能用自己的裝置,開發後端介面的測試解決方案,此即為兩者的不同所在。 而WiMAX小組除了透過詳細的無線介面認證程序和測試案例確認終端機相容性,也即將面臨為各後端介面定義和開發控制、管理及測試程序的難題。測試設備製造商在這些討論中扮演主動的角色。所有測試的描述語言已選定為測試與測試控制表示法(TTCN-3),這些測試案例說明與施行的全球與開放標準,因此,WiMAX將會是從整合服務數位網路(ISDN)的時代後,第一項提供完整的測試目標和測試套件組合,可用於所有網路介面的技術,而這也大幅增加它迅速成功的機率。  

若搭配標準化WiMAX基地台監控埠,更將能讓網路業者以快速的腳步和相對較低的部署成本展示行動式WiMAX,也讓消費者早日擺脫低速無線連結的夢魘。  

(本文作者為太克網路診斷策略行銷部協理)

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